本發(fā)明屬于隧道工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種淺埋偏壓段隧道地層加固施工方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，建設(shè)的力度持續(xù)加大，涌現(xiàn)出大量的隧道工程。隧道的施工不可避免會遇到穿越覆蓋層較淺的高陡 V 型沖溝，這就同時又導(dǎo)致了淺埋偏壓隧道的形成。一般說來，山嶺沖溝常年受到雨水的侵蝕，地質(zhì)環(huán)境一般較差，隧道圍巖強度低、自穩(wěn)性差、巖體較松散破碎，還伴隨著一定程度的地表滲水等情況，與此同時，隧道洞身段的巖體由于應(yīng)力分布不均勻，導(dǎo)致了隧道開挖后偏壓情況的出現(xiàn)。當隧道穿越高陡V 型沖溝偏壓段時，圍巖受力狀態(tài)復(fù)雜，經(jīng)常發(fā)生隧道坍塌， 甚至山體失穩(wěn)滑坡，給施工安全及隧道支護帶來了風(fēng)險和困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決隧道穿越覆蓋層較淺的高陡 V 型沖溝偏壓段時，由于圍巖受力狀態(tài)復(fù)雜，存在施工安全隱患等問題，進而提供了一種淺埋偏壓段隧道地層加固施工方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種淺埋偏壓段隧道地層加固施工方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)施工圖紙對淺埋偏壓段區(qū)域進行測量放樣，測定出需要加固的具體范圍；

步驟二，對待加固的淺埋偏壓段所屬整個區(qū)域進行清表，清表前先開挖臨時排水溝， 再清除原地面表層的植被和虛土，清除后再對淺埋偏壓段加固范圍尺寸進行復(fù)測；

步驟三，在清表后的地面線(1)做一層厚度不小于100mm的網(wǎng)噴混凝土，鋼筋網(wǎng)根據(jù)初噴混凝土面的實際起伏狀鋪設(shè)；

步驟四，網(wǎng)噴后在隧道偏壓側(cè)測量放出抗滑樁和鋼花管位置，抗滑樁沿隧道縱向均布設(shè)置，抗滑樁頂端設(shè)置冠梁，通過冠梁將各抗滑樁連接為整體，抗滑樁采用沖擊鉆機械成孔，直升導(dǎo)管法灌注混凝土成樁的施工方式；所述鋼花管呈梅花狀均布設(shè)于抗滑樁靠隧道一側(cè)，鋼花管深入隧道底板以下不少于500mm，采用注漿泵全孔壓入式向鋼花管內(nèi)壓注水泥漿；

步驟五，在抗滑樁和鋼花管頂部施工鋼筋混凝土蓋板，鋼花管的端頭鋼板、網(wǎng)噴混凝土連接處的鋼筋與鋼筋混凝土蓋板上層主筋焊接，并立模現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板成為整體。

所述鋼花管上每隔300～400mm設(shè)置Φ10mm的溢漿孔。

所述鋼筋混凝土蓋板的厚度為不小于500mm，采用C30混凝土。

所述的鋼筋混凝土蓋板的鋼筋采用分塊布置方式，分塊尺寸不小于3mx3m，分塊鋼筋網(wǎng)之間可靠連接，最后整體澆注為一體的鋼筋混凝土蓋板。

所述抗滑樁的樁底深入隧道底以下5m，抗滑樁的鋼筋伸入鋼筋混凝土蓋板內(nèi)彎錨，保證冠梁、鋼筋混凝土蓋板和抗滑樁連為整體。

所述網(wǎng)噴混凝土采用C25混凝土，網(wǎng)噴混凝土的鋼筋網(wǎng)與受噴面（即清表后的地面層）間隙不大于3cm，鋼筋網(wǎng)與鋼筋網(wǎng)和網(wǎng)噴砼連接處的鋼筋應(yīng)焊接在一起，使鋼筋網(wǎng)在噴射時不晃動。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明通過在隧道開挖前對高陡V 型沖溝處進行加固，利用連接為一體的網(wǎng)噴混凝土、鋼筋混凝土蓋板和鋼花管對隧道施工段地層進行加固，同時利用抗滑樁對加固結(jié)構(gòu)進行支撐，可有效解決淺埋偏壓段隧道地層加固難的問題，解決了隧道開挖施工后的安全隱患問題；

2、該加固施工是在隧道施工前完成，加固結(jié)構(gòu)的施工工序簡單，且加固結(jié)構(gòu)安全可靠，可防止水土流失，在隧道施工后不需拆除，相比隧道邊開挖施工邊加固的方式（如專利201510676193.7），施工效率更高；

3、本發(fā)明采用的是豎向和橫向交叉式的框架加固結(jié)構(gòu)，在隧道施工完成后，加固結(jié)構(gòu)裝置只對隧道處的地層形成支撐加固，而加固結(jié)構(gòu)本身不會對隧道拱體結(jié)構(gòu)形成加載，相比傳統(tǒng)的沿拱頂弧面的加固方式（如專利201510139740.8），對隧道拱體結(jié)構(gòu)的影響更小，更有利于隧道使用過程中的受力穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的施工剖面圖；

圖2為本發(fā)明的施工平面圖；

圖3為本發(fā)明所述抗滑樁縱斷面布置圖；

圖4為本發(fā)明所述鋼花管平面布置；

圖5為本發(fā)明所述鋼花管與鋼板焊接示意圖；

圖6為本發(fā)明所述砼蓋板配筋圖；

圖中：1-地面線、2-網(wǎng)噴混凝土、3-鋼筋混凝土蓋板、4-冠梁、5-抗滑樁、6-鋼花管、7-隧道、8-鋼筋混凝土蓋板上層主筋、9-端頭鋼板、10-鋼筋混凝土蓋板下層主筋、11-鋼筋混凝土蓋板上層分布筋、12-鋼筋混凝土蓋板下層分布筋。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

本發(fā)明是通過對隧道頂部的V 型沖溝處進行加固來防止隧道開挖后出現(xiàn)偏壓現(xiàn)象，加固裝置包括網(wǎng)噴混凝土(2)、鋼筋混凝土蓋板(3)、冠梁(4)、抗滑樁(5)和鋼花管(6)，網(wǎng)噴混凝土(2)設(shè)于待加固段的清表層，抗滑樁(5)沿隧道縱向設(shè)置于隧道的偏壓側(cè)，冠梁(4設(shè)置于抗滑樁(5)頂部將所有抗滑樁(5)連接為整體，鋼花管(6)呈梅花狀均布設(shè)于抗滑樁(5)靠近隧道的一側(cè)，鋼筋混凝土蓋板(3)設(shè)于抗滑樁(5)和鋼花管(6)的頂部，且鋼花管(6)頂部端頭鋼板、網(wǎng)噴混凝土(2)層的連接鋼筋和鋼筋混凝土蓋板(3)上層主筋焊接為一體。從而利用抗滑樁(5)和鋼花管(6)實現(xiàn)豎向支撐加固，斜面的網(wǎng)噴混凝土(2)和鋼筋混凝土蓋板(3)對V 型沖溝的表層加固， 且豎向支撐加固和表層加固連接為一體，實現(xiàn)對V 型沖溝內(nèi)部隧道開挖后的加固。

本發(fā)明的具體加固施工過程為：

步驟一，根據(jù)施工圖紙對淺埋偏壓段區(qū)域進行測量放樣，測定出需要加固的具體范圍。加固范圍利用偏壓段地層相對隧道拱頂高度參數(shù)關(guān)系限定加固段的平面投影尺寸，即圖2中的L、W尺寸。

步驟二、對淺埋偏壓段所屬整個區(qū)域進行清表，清表前先開挖臨時排水溝， 再清除原地面表層的植被和虛土，清除后再對淺埋偏壓段加固范圍尺寸進行復(fù)測。

步驟三、在清表后的地面線(1)做一層網(wǎng)噴混凝土(2)，鋼筋網(wǎng)根據(jù)初噴混凝土面的實際起伏狀鋪設(shè)，并與受噴面間隙不大于3cm。網(wǎng)噴厚度為100mm，采用C25混凝土，鋼筋網(wǎng)與鋼筋網(wǎng)和網(wǎng)噴砼連接處的鋼筋應(yīng)有焊接在一起，使鋼筋網(wǎng)在噴射時不晃動。

步驟四、網(wǎng)噴后測量放出抗滑樁(5)和鋼化管(6)位置，隧道(7)偏壓側(cè)抗滑樁(5)采用沖擊鉆機械成孔，直升導(dǎo)管法灌注混凝土成樁的施工；抗滑樁(5)上設(shè)置樁頂冠梁(4)，通過冠梁(4)將各樁連接為整體，其中冠梁(4)鋼筋現(xiàn)場綁扎，模板采用組合鋼模。除抗滑樁(5)外別的加固段采用Ф89（t=5mm）鋼花管(6)注漿，并且鋼管應(yīng)深入隧道底板以下不少于500mm，鋼管注漿材料為水泥漿，采用注漿泵全孔壓入式向鋼花管(6)內(nèi)壓注水泥漿，注漿前先進行現(xiàn)場注漿試驗，確定注漿參數(shù)用于實際施工，并且鋼管每隔300～400mm設(shè)置Φ10mm的溢漿孔。其中，直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土，是將混凝土拌和物通過導(dǎo)管下口，進入到初期灌注的混凝土（作為隔水層）下面，頂托著初期灌注的混凝土及其上面的泥漿或水上升。為使灌注工作順利進行，應(yīng)盡量縮短灌注時間，堅持連續(xù)作業(yè)，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的時間完成。

步驟五、施工鋼筋混凝土蓋板，厚度為500mm，采用C30混凝土；鋼花管端頭鋼板、網(wǎng)噴砼連接處的鋼筋與砼蓋板上層主筋焊接，并立?，F(xiàn)澆砼蓋板成為整體。

所述的抗滑樁(5)樁底應(yīng)深入隧道(7)底以下5m，抗滑樁(5)鋼筋應(yīng)伸入蓋板內(nèi)彎錨，保證冠梁(4)、砼蓋板(3)、抗滑樁(5)連為整體。

所述的由于地表坡度變化較大，蓋板的鋼筋布置應(yīng)分塊布置，每塊至少為3mx3m，分塊鋼筋網(wǎng)之間應(yīng)可靠的連接，最后整體澆注砼。

本發(fā)明整個加固段采用Ф89（t=5mm）鋼花管注漿加固，并且鋼管應(yīng)深入隧道底板以下不少于500mm，并在地表掛網(wǎng)噴混凝土施工；隧道偏壓側(cè)主要采用Ф1000的抗滑樁，抗滑樁樁底應(yīng)深入隧道底以下5m，并在抗滑樁頂部澆筑冠梁；另外在隧道正上方和抗滑樁側(cè)設(shè)500mm厚的鋼筋混凝土蓋板，砼蓋板和網(wǎng)噴砼連接處的鋼筋應(yīng)有焊接在一起。本發(fā)明有效解決淺埋偏壓段隧道地層加固難得問題；并具有工序簡單、安全可靠、防止水土流失等優(yōu)點，在施工中被廣泛應(yīng)用。